电动汽车市场分析报告.doc

新能源汽车行业概述： 十二五规划中明确要求，重点发展新兴产业，新能源汽车要着重发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等安全、节能的汽车。 即将出台的节能与新能源汽车产业发展规划（2011 年2020 年），为我国新能源汽车的发展指明了方向。 在油价和政策的双重影响，节能和新能源汽车将更受关注。油价上涨在一定程度上影响到消费者利益的同时，也在发挥着它的积极作用，促使一些消费者改变消费习惯。可以预见的是，随着燃油成本上升和消费者对燃油经济性的关注，再加上“节能产品惠民工程”的惠及面不断扩大，小排量、经济型轿车和新能与汽车的市场前景要乐观一些。 新能源汽车必将取代传统内燃机汽车。在石油资源枯竭和环境污染严重的双重压力下，传统汽车产业已经走到了穷途末路，人类再次站在了交通能源动力系统变革的十字路口，以纯电动汽车为代表的新能源汽车将最终取代传统内燃机汽车。 新能源汽车有望成为“再次改变世界的机器”。汽车曾被誉为“改变世界的机器”，在给我们带来快捷交通方式的同时，也产生了能源安全、环境污染和全球气候变暖等一系列问题。目前节能减排已成为全球汽车产业的首要任务，发展新能源汽车产业已成为我国汽车工业的战略方向。 中国发展新能源汽车产业的优势。巨大的市场容量，明确的增长预期；政策的大力扶持；较好的技术储备；众多企业和科研机构的联合攻关；能源状况、自然资源对发展新能源汽车产业比较有利。预计到2015年中国新能源汽车将达到100万辆左右，年均复合增长率在216%左右。 初步建立了“三纵三横”的研发布局和技术体系，技术路线基本明确。混合动力汽车具有较好的节能减排效果，技术上易实现，是近期产业化重点，但其过渡性特征明显；纯电动汽车是中长期发展方向；燃料电池是未来汽车工业发展战略方向。预计“三纵”各类产品将各领风骚数十年。与此同时，多能源动力总成控制、驱动电机和动力蓄电池”三横”技术得到很大提升。 产业政策加快新能源汽车技术进步的步伐。国家对私人购买新能源汽车补贴政策意义重大，政策效果将远大于政府补贴对公交领域新能源汽车的影响。预计国家近期将出台全面、系统的新能源汽车发展规划，为新能源汽车产业发展增添新动力，同时也将成为新能源汽车类股票表现的催化剂。 新能源汽车的产业带动作用强。将带动上游矿产资源开采、电池材料制造和充电设备需求的大幅增长，此外还将产生电池租赁等新的商业模式。整车领域则看好传统汽车基础扎实、具有一定新能源产业链技术、较强整合匹配能力和产业化能力的公司。 驱动电机系统是新能源车三大核心部件之一。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。电机驱动系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成。 动力电池是新能源汽车的绿色心脏。动力电池是电动汽车的动力之源，是能量的存储装置，是新能源技术和产业发展的重点，同时也是目前制约电动汽车发展的关键因素。要使电动汽车与传统的燃油汽车相竞争，关键是开发出能量大、功率高、使用寿命长、成本低的电池。目前锂离子电池是首选。 电控系统：永磁化、智能化、集成化：新能源汽车电控系统用于控制电池、电机等组件，其功能包括：电池管理，发动机、电动机能量管理等。电控系统由ecu 等控制系统、传感器等感应系统、驾驶员意图识别等子系统组成。 电控系统的材料成本占比不高，但需要经过多次试验才能掌握关键算法，尤其是混合动力汽车涉及油、电混合的控制策略，技术壁垒较高。 风险提示：技术路线的不确定性；技术成熟时点尚不明朗；传统汽车技术的持续改善增加新能源汽车市场开发难度。一、政策方面1.政策支持 新能源汽车产业进入飞速发展起2011年初出台的国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要第三篇第十章提到汽车产业要加强节能减排科研力度，新能源汽车产业要重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车，为我国新能源汽车产业的发展指明了方向。而即将出台的节能与新能源汽车产业发展规划（2011 年2020 年），进一步为我国新能源汽车的发展明确了目标。“十二五”期间，我国新能源汽车将正式迈入产业化发展阶段。预计我国新能源汽车产业化将分三步走，第一步2008-2010 年，在大城市公共服务领域开展示范运行。第二步是2011-2015 年(“十二五”)开始进入产业化阶段，在全社会推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车。第三步是2016-2020 年(“十三五”)，进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车，插电式电动轿车，氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭。 “十二五”期间，我国汽车发展总体上将采用一种过渡战略和转型战略。未来5-10 年乃至更长一段时期内，我国将采取内燃机汽车和新能源汽车两条腿走路发展战略， 一方面继续优化现有的车用能源动力系统，发展节能型内燃机汽车；另一方面，开发新一代车用能源系统，发展新能源汽车，两者共同发展，良性互助。表1：即将出台的节能与新能源汽车产业发展规划（2011 年2020 年） 2.“三纵三横”的技术布局，为新能源汽车产业化打下了坚实的技术基础我国政府高度重视交通领域的节能减排和交通能源的可持续发展，“九五”期间已启动了实施“空气净化工程清洁汽车行动”计划；“十五”投入了8.8 亿元启动了电动汽车重大专项，“十一五”期间，国家又投入了11 亿元人民币，启动实施“863”计划“节能与新能源汽车”重大项目。经过多年努力，已初步建立起以混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”，以动力蓄电池/燃料电池、电机驱动系统、新材料/新部件等共有技术为“三横”的技术创新布局，通过产学研紧密合作，我国在新能源汽车关键技术的自主创新取得了重大进展。目前，我国已基本掌握了新能源汽车的整车开发技术，建立了节能与新能源汽车的动力技术平台，部分产品实现了小批量生产和示范运营，正逐步向产业化推进。动力电池和电机取得重要进展，已接近国际先进水平，初步形成了节能与新能源汽车技术标准体系和测试评价能力。“三纵三横的技术创新布局为我国新能源汽车的发展打下了坚实的技术基础。但是，由于长期投入不足，高端技术和产业化方面与国际先进水平相比还存在较大差距，与新能源汽车发展相关传统汽车技术，如整车电子控制，轻量化、电空调、电制动、电转向、电机耦合传动系统也存在很大差距。产品缺乏充分的实验验证与改进，关键零部件产业链尚未形成，大部分关键原材料、零部件及制造装备依赖进口。图1：我国新能源汽车技术创新“三纵三横”布局3.示范运营取得良好效果，为新能源汽车产业化积累了丰富经验经过“十五”以来的技术攻关，我国的节能与新能源汽车技术正在走向成熟，自主开发的各种类型的混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车进入市场进行示范考核。通过“十城千车”（目前已经扩大到二十城）、北京奥运会、上海世博会项目和广州亚运会等示范运营项目，初步探索出一条符合我国国情的新能源汽车商业运行模式，和多种交通形式互动的新型交通模式，采集了大量的实车运行数据，为示范运营车辆的考核、评估和改进提供了科学依据，极大地加快了我国新能源汽车的产业化进程。通过示范运营，使广大民众可以直观地了解、认识和尝试新能源汽车技术，体验新能源汽车所带来的不同感受，为新能源汽车的推广打下了良好的基础。图2：参与重大活动示范运营的新能源汽车数量4.强有力的政策推动，将使新能源汽车产业化进程加速发展新能源汽车产业是一个系统工程，仅仅依靠汽车生产企业自身的力量是无法真正实现产业化。在新能源汽车产业发展初期，政府的推动是十分必要的。众所周知，制约新能源汽车产业化进程的主要因素有三个方面：首先是基础设施严重滞后，无论是电动汽车的充电站和充电桩，还是燃料电池汽车的加氢站，由于这些基础设施前期投入大，投资回收期长，没有政府的支持，企业是不愿意投入的，而这些基础设施又是新能源汽车大规模产业化的必要条件；其次是新能源汽车的高成本问题，由于技术的制约，短期内新能源汽车还无法达到传统内燃汽车的成本水平，政府补贴在前期发展中将起关键催化剂作用，通过补贴引导消费者购买新能源汽车，加速新能源汽车的产业化进程；第三，关键技术的突破需要集全社会的力量。目我国已经出台了一系列旨在促进新能源汽车发展的政策，这些政策对我国新能源汽车产业的快速发展起到了关键作用，我国已经踏入新能源汽车产业发展的“快车道”。图3：我国已出台或将要出台的新能源汽车产业政策一、 新能源汽车必将取代内燃机汽车1、在石油资源枯竭和环境污染严重的双重压力下，大力发展新能源汽车已经成为国际社会的共识不仅如此，交通能源消耗也是造成环境污染和全球温室气体排放的主要来源之一，随着各国环保意识的增加，针对汽车排放的标准将越来越严格，排放标准的不断提高，使传统内燃机汽车将无法满足严格的环保要求，交通能源动力系统变革已是大势所趋，对此，国际社会已经达成共识。图4：全球部分国家（地区）石油储产比2、传统汽车工业已渐入黄昏过去10 年中间，国际汽车工业努力探索走出困境的良方，通过兼并整合已降低采购、制造和营销成本，同时投入大量的人力、物力和财力用于研制新型汽车，来突破交通、石油和环境等制约传统汽车工业发展的三大瓶颈。以电动汽车为代表的新能源汽车给世界汽车产业带来了新的希望。3、人类再一次站在了交通能源变革的十字路口在人类历史长河中，已经经历了两次交通能源动力系统变革，每一次变革都给人类的生产和生活带来了巨大变化，同时也成就了先导国或地区的经济腾飞。第一次变革发生在18 世纪60 年代，以蒸汽机技术诞生为主要标志，是煤和蒸汽机使人类社会生产力获得极大的提升，开创了人类的工业经济和工业文明，从而引发了欧洲工业革命，使欧洲各国成为当时的世界经济强国；而第二变革发生在19 世纪70 年代，石油和内燃机替代了煤和蒸汽机，使世界经济结构由轻工业主导向重工业转变，同时也促成了美国的经济腾飞，并把人类带入了基于石油的经济体系与物质繁荣。今天，人类再次来到了交通能源动力系统变革的十字路口，第三次变革将是以电力和动力电池（包括燃料电池）替代石油和内燃机，将人类带入清洁能源时代，我们大胆的预测，第三次交通能源动力系统的变革将带动亚洲经济的腾飞，使亚洲取代美国成为世界经济的发动机。4. 新能源汽车：再次改变世界的机器解决以上能源与环境问题的最佳方案是发展新能源汽车产业。根据 2007 年11 月1 日其实施的新能源汽车生产准入管理规则条款说明，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车（hev）、纯电动汽车（包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（fcev）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。目前普遍认可纯电动汽车是完全环保产品，该类产品具有零排放、无污染，能源节约、使用成本低等优点。电动车的能源转化效率（90%左右）远高于传统燃油车能源转化效率（17%左右）。图5：百公里使用成本比较综合比较各种交通工具的能源来源、效率、成本等因素，新能源汽车特别是纯电动、燃料电池动力具有较好的发展前景。图6：各种车辆综合性能比较汽车曾被称为“改变世界的机器”，而新能源汽车有望成为“再次改变世界的机器”。二、 为何发展新能源汽车1解决节能环保等急迫问题发展新能源汽车可以系统地解决能源安全问题，减低对石油资源依赖度；实现节能目标，降低环境污染。关于新能源汽车的节能效果和程度分析，国际上主流的研究方法是well to wheel(wtw)，也就是从矿井到车轮的研究方法，也称为能源全生命周期的研究方法。按照美国的情况，假设美国的一辆小汽车每年行驶12,500 英里/年，燃料使用汽油或者电力（电力全部来源于煤或者风力发电），排放物比较如下表。从表中可以看到，电动汽车即使电力全部来自于煤炭，wtw 的碳排放也远小于汽油汽车。图7：美国wtw 减排效果比较单位：磅我们还对国内的情况进行类似分析，主要的假设条件：1）假设电动汽车的电力全部来自于火力发电厂；2）电动汽车的耗电参照了比亚迪e6；3）汽油当中的碳含量参照了美国环保局的数据；4）从原油到加油站（wtp）参照了美国能源部的数据。图8：中国wtw 减排效果比较单位得出的结论和国外的研究类似，即使电动汽车使用的电力全部来自于煤炭，电动汽车的碳排放还是比传统汽油车低约30%，而2009 年火力发电占比约82%，随着非化石能源在一次能源当中占比的逐年提升，火力发电的占比会逐年下降，即新能源汽车的碳排放会逐年下降。2.实现中国汽车行业的弯道超车我国汽车工业面临产业结构调整和可持续发展的压力，存在产业安全及经济安全等问题，形势十分严峻。一方面，石油安全成为我国汽车工业发展的第一制约因素。另一方面，我国汽车产业面临严峻的节能、减排和减碳压力，传统汽车技术水平与国际先进水平相比还有较大差距，油耗和碳排放将成为我国汽车走向世界的主要障碍。发展节能与新能源汽车是我国汽车行业可持续发展的必然选择。3拉动相关产业发展，促进中国经济战略转型新能源汽车的发展将形成一条崭新的产业链条，涉及上下游众多领域。新能源汽车将带动材料、电池、电机、控制系统、充电设备等产业的共同发展。材料：一辆纯电动汽车需要使用上百公斤的锂正极材料，从而带动对锂矿的大量需求。电池：phev 电池、电机及相关组件价值相当于燃油系统的两倍。电力驱动系统的价值占整车成本的一半以上。其中：动力电池单体的成本约占一半，而单体的成组、管理系统和封装的成本占另外一半。电机：驱动电机和电机控制器所占的成本之比约为1:1，它们又分别带动精密制造业、电子产业。电机制造对铜、铁、稀土等原材料具有较强的拉动作用。充电：建设一个中型的快速充电站约需投入300 万元，建设一个充电桩的投入约需1.5 万元。目前国内充电站/桩的建设正在快速展开，对相关设备市场将产生有力拉动。4国家战略和大国义务哥本哈根协议。商讨京都议定书一期承诺到期后的后续方案，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。就各国二氧化碳的排放量问题签署协议，根据各国的gdp 大小减少二氧化碳的排放量。中国政府在去年哥本哈根会议前向国际社会承诺：到2020 年单位gdp 碳排放在2005 年基础上减排40%-45%，并把该指标纳入强制性的国民经济发展纲要中。三、 新能源汽车产业发展情况1各国新能源汽车发展现状目前各国都在争先恐后发展新能源汽车产业，将其上升为国家战略，以取得在该领域的领先优势。中国电子元件协会预计2010 年全球混合动力汽车市场规模将达到210 万台；美通社亚洲2008 年底发布的汽车电子研究报告预测，2007 到2012 年期间，全球市场混合动力汽车的复合年增长率将达到38%，到2015 年全球混合动力汽车的总产量将达到420 万台。2000 年以来美国混合动力汽车销售一直处于高速增长期，已销售100 多万辆混合动力汽车，2008年混合动力汽车的销量占汽车总销量的2.5。预计到2015 年插电式混合动力汽车的保有量将超过100 万辆。新能源汽车已经成为美国新能源战略不可或缺的重要组成部分，成为经济发展的重要引擎，有助于美国新增就业岗位并刺激经济复苏，降低对中东和委内瑞拉进口石油的依赖，掌握能源主动权。美国的新能源战略将是世界能源领域革命的一个缩影，全球范围的新能源革命正在进行。中国我国政府相继推出多项政策积极推动新能源汽车应用和推广，包括“十城千辆”节能与新能源汽车规模化推广应用工程、节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法、汽车产业调整和振兴规划、新能源汽车生产企业及产品准入管理规则等产业政策。根据汽车产业调整和振兴规划，我国将在2011 年之前形成50 万辆新能源汽车产能, 新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右，则到2012 年销量至少将超过50 万辆；三年内形成10 亿安时（ah）车用高性能单体动力电池生产能力。2010 年将成为新能源汽车发展的元年，预计到2015 年中国新能源汽车将达到100 万辆左右，年均复合增长率在216%左右。图9：平安证券研究所新能源汽车市场需求预测 单位：万辆总体来看，各国纷纷采取经济上扶持、法律上强制、政策上优惠等多种措施促进新能源汽车的发展。2中国发展新能源汽车产业的优势巨大的市场容量，明确的增长预期。国民经济的持续发展、人民收入的不断提高将为中国汽车工业提供强大的发展动力。中国汽车人均保有量和整体销量还有很大的上升空间。汽车市场整体需求的较快增长将为新能源汽车产业的发展提高广阔空间。图10：中国汽车销量与保有量预测 单位：万辆政策的大力扶持。近年国家密集出台一批新能源汽车产业发展政策，有力地促进了新能源行业的发展。相比国外政府政策，中国的新能源汽车产业促进政策更加全面、力度更大。同时，地方政府也响应国家号召纷纷出台新能源汽车发展政策。如北京计划在未来几年购买1000辆新能源车；上海将在今后两年投入60 亿元用于混合动力汽车和纯电动汽车的开发和制造。较好的技术储备。中国在电动汽车发展方面拥有较好的社会基础。我国电动自行车、电动摩托车保有量超过5000 万辆，这类轻型电动车的发展带动了国内动力电池、电机产业的发展。目前，我国有大量成熟的生产车用动力电池及电机的企业，如比亚迪、比克、雷天能源及湘潭电机等。在车用驱动电机方面，我国是工业电机生产大国，有较强的技术基础。电机产业规模居全球首位，中小型电机约有300 个系列，1500 个品种，产品量大面广，广泛应用于工业、农业、国防、公共设施、家用电器等各个领域，其耗用的电能占全国发电量的60%以上。我国在纯电动汽车技术上与国外的差距相对较小。纯电动汽车可以绕过传统的发动机技术，避开我们的弱项。资源优势。中国的能源状况、自然资源对发展新能源汽车产业比较有利。从矿产资源来看，电动汽车电池和电机所需的原材料在我国来源极为广泛，锰、铁、钒、磷、稀土永磁材料等在我国都是富产资源。永磁材料是永磁电机的重要构成部分，而永磁材料必需依赖钕等稀土资源，我国的稀土资源储量居世界首位。锂离子动力电池已经成为全球车用动力电池的主流选择，而我国的锂资源储量比较丰富，居世界第三。从能源状况来看，我国电力供应充足，电力装机容量接近8 亿千瓦。众多企业和科研机构的联合攻关 中国新能源汽车t10 企业将协同全行业，计划用两个五年计划时间，到2020 年努力提高包括新能源汽车和传统能源汽车在内的汽车技术达到国际先进水平，部分技术处于世界领先水平。全力推进汽车能源动力系统的转型，使我国成为真正的汽车强国。到 2015 年，纯电动汽车应用达50 万辆以上；电动技术广泛应用于传统汽车，不同程度的混合动力汽车比例达到年产量的30%以上；新能源汽车整车及关键零部件的产业化达到世界先进水平。新车平均单车油耗下降30%以上，达到国际先进水平。后发优势 中国汽车工业起步较晚，汽车普及率低，实施产业转型的成本相对较低，发展新能源汽车产业具有后发优势。3.中国新能源汽车产业化进展在国家层面，目前我国新能源汽车产业主要是“十城千辆”等示范运行项目。该项目计划用34 年时间，在10 个以上有条件的大中城市，每个城市推出不少于1000 辆新能源汽车开展示范运行。到2012 年，争取10新生产的汽车是节能与新能源汽车。在企业层面的发展动态有：一汽集团：实现混合动力小批量生产，包括解放牌混合动力客车和混合动力轿车。上汽集团：荣威750 中混合动力轿车计划2010 年上市，荣威550 插电式强混轿车也将批量生产；2012 年上汽纯电动轿车将推向市场。此外，世博会期间，上汽将提供4 种新能源客车。东风集团：已有一批混合动力大客车进入产品目录。长安集团：中混轿车112009 年量产，8 计划于2010 年量产。奇瑞：5 轿车弱混轿车已经量产，5、1 中混轿车进入了量产准备阶段，11 纯电动轿车和11 插入式混合动力轿车均已完成样车设计。比亚迪：3双模电动车已于2008 年12 月15 日上市，其纯电动汽车6 于2010 年5 月开始出租车市场运营。北汽福田：混合动力客车已于2008 年开始小批量销售。以北汽福田为中心设立的北京新能源汽车产业基地，有新能源客车5000 辆及高效节能发动机40 万台的年生产能力，将成为中国规模最大、品种最全的新能源汽车设计制造基地。你 新能源汽车产业链条1新能源汽车产业链的价值分布新能源汽车产业链大致分为五个部分：一是上游原材料稀有金属产业，主要涉及钕铁硼、稀土和碳酸锂行业；二是核心零部件电池、电机和电控系统，其中电池是关键；三是整车制造；四是充电设备及场站；五是锂电池回收产业。目前，还没上市公司涉及锂电池回收业务，但我们坚信，锂电池回收业务将是一项利润率很高的产业，未来一定会有上市公司从事该产业。图11：新能源汽车产业链新能源汽车的产业链较长，横跨多个行业，涉及采矿、化工、电力、电子和机械制造等，产业链各部分技术成熟度参差不齐，发展速度各异，价值分布不均衡新能源汽车产业链的利润分布应呈现“两头高，中间低”。上游的稀有金属、电池、电机和下游的充电设备都存在较好的投资机会。图12：新能源产业链模型2、新能源汽车产业化进程加速，推升上游稀有金属材料需求新能源汽车产业链的最顶端是稀有金属产业，主要涉及稀土、钕铁硼和碳酸锂。随着市场对未来“新能源汽车”的增长预期，其需要的原材料资源开始成为各国悄然争夺和布局的热点，我国在这方面具有得天独厚的资源禀赋优势。我们认为，随着新能源汽车产业化进程的加速，将为上游稀土和锂等原料行业带来更多机会。涉及新能源汽车核心部件电池及电机的上游原材料众多，根据电池及电机的技术发展趋势以及高成长性，我们重点看好锂离子电池的重要原材料碳酸锂和永磁同步驱动电机所需的钕铁硼以及稀土原材料。涉及的上市公司包括：宁波韵升（600366）、中科三环（000970）、包钢稀土（600111）、厦门钨业（600549）、中信国安（000839）、西藏矿业（000762）、太原刚玉（000795）和横店东磁（002056）等。图13：新能源汽车电机及电池上游原材料需求路径图14：新能源汽车产业链上游稀有金属上市公司3、整车看关注客车和小型纯电动汽车我国在“十五”规划期间，一汽、东风、长安、奇瑞等多家公司在国家（863 计划）重大科技专项科研经费的支持下，已经研制出多款新能源汽车，并进行了示范运营。进入“十一五”，我国节能与新能源汽车的研发和产业化取得重大进展，混合动力汽车初步具备产业化生产能力，但主要停留在快速启停系统（bsg）的“微混”、isg 和主辅电机“中度混合”等三种技术方案，而在evt 等强混合动力汽车和plug-in 插电式混合动力汽车方面，与国际汽车强国相比还存在一定的距离。纯电动汽车有效地开拓了特定区域的市场，在北京、上海、武汉、天津、株洲、杭州等城市开展了不同形式的小规模示范运行。纯电动客车以公交系统示范运营为主，纯电动轿车以公务用车示范运行为主，电动小巴在局部地区开始商业化运营。在纯电动汽车方面，我国处于国际先进水平，使用大容量锂离子动力蓄电池的纯电动客车在北京奥运会、上海世博会和广州亚运会中心区的规模应用，代表了当今国际纯电动大客车的先进水平。燃料电池汽车主要技术性能接近国际先进水平，我国燃料电池汽车研发采用与国际同领域权威单位不同的技术路线，开发出了独具特色的能量混合型和功率混合型两种燃料电池混合动力系统，具有电电混合、平台结构、模块集成的技术特征，燃料经济性高于国外同类样车，特别是纯燃料电池驱动模式样车，轿车和客车两种车型节氢效果十分显著，现已成为国际上主流系统构型。我们认为，在新能源汽车产业化初期，客车企业将率先实现规模化生产，特别是公交客车生产企业将最先受益；混合动力汽车是最佳的节能产品，将会获得较大的市场份额；微型、超微型电动汽车具有广阔的市场前景，应该给予关注。涉及的相关上市公司件下表。图：15：新能源汽车产业链整车上市公司四、 技术发展状况1总体状况新能源汽车是一项系统工程，涉及物理、材料、电化学、电机、控制等多种学科，需要综合电池、电机、控制系统等多领域技术的支持、多种部件的匹配合成，其发展是一个国家科技实力和制造能力的综合体现。动力电池组是新能源汽车的核心部件之一，是新能源汽车发展的基础和瓶颈。目前阻碍新能源汽车发展的瓶颈主要是动力电池在续航能力、成本等方面与传统汽车相比还有一定差距。只有动力电池组技术水平有较大提升，新能源汽车产业才能发展壮大。经过多年努力，我国初步建立了混合动力、纯电动和燃料电池的“三纵”，电池、电机、电控的“三横”的研发布局和技术体系；初步掌握新能源汽车整车开发技术，动力电池和电机取得重要进展，部分产品基本满足示范运行要求；部分产品实现了小批量生产和示范运营，正逐步向产业化推进。同时，初步形成了节能与新能源汽车技术标准体系和测试评价能力。图16：“节能与新能源汽车”重大项目总体布局2技术发展路线与动态电池目前常用的二次可充电电池包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池以及锂离子电池。相对传统的铅酸以及镍氢和镉镍电池而言，锂离子电池的历史虽然很短，但凭借其出色的性能在通讯、it 等领域获得广泛应用，近年则在新能源动力市场崭露头角。图17：各种电池性能比较锂离子电池是指分别用二种能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。锂离子电池反应是一种理想的可逆反应。充电时锂离子从正极化合物中脱出经过电解质嵌入负极，同时电子的补偿电荷从外电路供给到负极，保证负极电荷平衡；放电时则相反，锂离子从负极脱出，经过电解质嵌入正极。动力锂离子电池是以锂离子电池为材料的一种高能量密度电池，是专门为机动车提供动力的锂电池，具有零污染、零排放、能量密度高、体积小和循环使用寿命长等优点，是国内外动力电池发展和应用的趋势。图18：锂离子电池充放电原理图 图19：锂离子电池内部构造图（聚合物锂电）锂离子电池是代表未来发展方向的绿色能源电池，相比其他二次电池的性能优势主要表现在： 电压高，单体电池的工作电压高达3.6-3.9v，是ni-cd、ni-h 电池的3 倍。 比能量大，目前能达到的实际比能量为100-125wh/kg 和240-300wh/l（2 倍于ni-cd，1.5倍于ni-mh）,未来随着技术发展,比能量可高达150wh/kg 和400 wh/l。 循环寿命长,一般均可达到500 次以上,甚至1000 次以上.对于小电流放电的电器,电池的使用期限将倍增电器的竞争力。 安全性能好,无公害,无记忆效应。锂离子电池中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素：部分工艺（如烧结式）的ni-cd 电池存在的一大弊病为“记忆效应”，严重束缚电池的使用，但锂离子电池根本不存在这方面的问题。 自放电小，室温下充满电的li-ion 储存1 个月后的自放电率为10%左右，大大低于ni-cd 的25-30%，ni、mh 的30-35%。 可快速充放电，1c 充电是容量可以达到标称容量的80%以上。 工作温度范围高，工作温度为-2545c，随着电解质和正极的改进，期望能扩宽到-4070c。随着社会对环境保护、节能降耗的要求越来越高，锂离子电池所具有的循环利用寿命长、环保节能的优点愈加突显，尤其是锂离子电池成本不断降低及安全性能不断提高以后，锂离子电池将在更多领域替代其他类型的电池，应用领域不断拓宽。液态锂离子电池出现较早，工艺路线相对成熟，成本较低，占据了当前90%成品锂电池市场。但是聚合物锂离子电池采用高分子电极材料或者胶体状电解液，不需要厚重的二次包装，相对液体锂离子电池具有能量密度高，形状任意，更轻薄，以及高安全性等多种明显优势，是一种新型电池。随着笔记本电脑、手机、dvd 等电器向移动化、便携化方向发展，对电池的形状和性能都提出了更高的要求。这些都给聚合物锂离子电池提供了无限的商机。未来发展看好聚合物锂离子电池。图20：锂离子电池主要组分常见材料动力电池是新能源汽车的核“芯”，动力电池的性能对新能源汽车的成功发展起着至关重要的作用。而正极材料的性能直接决定相应动力电池能否在电动汽车上有一个好的表现。新能源气车动力电池应具有比能量高、比功率大、自放电少、价格低廉、使用寿命长及安全性好等特性。相应的正极材料也应满足相同的要求。目前技术最成熟、应用最广泛、商业化最成功的锂离子电池正极材料是钴酸锂，而各国研发的重点则是能够应用于电动汽车的动力电池用正极材料，比如镍钴锰酸锂，锰酸锂和磷酸铁锂等。图21：主流正极材料性能参数图22：正极材料参数和电动汽车表现的对应关系未来动力锂电发展趋势：降成本，提性能纯电动汽车续行里程之长短取决于车载动力电池容量大小，性能上动力锂电应满足以下几个方面：(1)较高的比能量和比功率；(2)优良循环性，较长寿命（10 年左右）；(3)较快充电时间；(4)较宽的工作温度范围（-30-60）；(5)较高安全性能。图23：各种电池性能比较图24： 锂电池成本解析 图25： 锂电池各部分投资回报率锂离子电池的制造成本中，正极材料占比最高，将近一半。其次为隔膜，占比10%-14%。负极材料占整个生产成本的5-15%。各部分投资回报率高低不一，其中隔膜制造的投资回报率最高，近70%，近3 年呈逐年上升趋势。正极材料投资回报率最低，维持在17%的水平。图26：主流正极材料比价国内正极材料生产厂家主要占据中低端市场，这个市场的特点是要求产品价格低廉、质量合格，但是相互之间竞争激烈。现阶段主要的正极材料厂家占有的市场份额相差不大。其中当升科技占据最大的市场份额，其次为湖南瑞翔和杉杉股份。图27： 2009全球锂电正极材料生产厂家占比 图28： 2009中国钴酸锂正极材料生产厂家占比图29： 国内外主要正极材料生产厂商动力电池成本有望通过规模效应降低。不同正极材料的原材料成本差异来自核心金属的购置成本，不同于钴酸锂，锰酸锂、磷酸铁锂中，该费用占成品电池成本比例极小。金属原料的价格变化对锰酸锂和磷酸铁锂正极材料生产厂家和终端电池厂家的利润率影响甚微，生产厂家的原材料价格波动风险小。锰酸锂和磷酸铁锂电池的成本主要来自于制造成本，未来可通过规模效益大幅降低。电动车电池成本占整车成本一半以上，电池成本降低，能有效拉低电动车价格，为电动汽车的大规模应用开道。动力电池核心原料磷酸铁锂专利带来发展隐患。磷酸铁锂核心发明和应用专利均掌握在外国科研机构和公司手中，中国对其研发和专利申请相对较晚，随着电动汽车产业兴起，磷酸铁锂正极材料生产规模扩大，专利壁垒可能限制我国电动汽车的出口外销。负极材料电动汽车“芯”的另一半商用锂离子电池大都采用碳材料做负极。金属锂是最早作为锂离子电池负极的材料，但是金属锂在充放电的过程中不够安全。1982 年伊利诺伊大学的研究人员发现锂离子具有嵌入石墨的特性，此过程快速可逆且电池可获得较高的工作电压。之后的商用锂离子电池大都采用碳材料做负极。可以作为锂离子电池负极的碳材料种类繁多，现阶段研究的主要方向如下：石墨化碳材料、无定型碳材料、氮化物、硅基材料、锡基材料、新型合金和其他材料。图30：负极材料分类比较图31： 各类负极材料的市场占有率 图32： 全球锂电用负极厂家市场份额占比现阶段全球负极市场份额集中在6 大厂家。负极材料相对正极占电池总成本低，且技术成熟，国内已经实现产业化，基本能够满足国内市场的需要，其中国内行业前三甲是深圳贝特瑞，上海杉杉，长沙海容。深圳贝特瑞是中国宝安集团控股55%的子公司，是国内电池碳负极材料标准制定者，截止2010 年7 月，其碳负极年产能超过7000 吨，价格3-12 万每吨不等，全球市场占有率12%，位居全球第四。目前负极以碳材料为主，未来看好钛酸锂。目前商品化的锂离子电池负极材料大多是嵌锂碳材料，由于可能在碳电极表面析出金属锂，与电解液反应产生可燃气体混合物，由此给电池、特别是动力电池造成很大的安全隐患。低电位过渡金属氧化物及复合氧化物作为锂离子电池的负极材料引起了人们的广泛注意，钛酸锂是其中广受关注的材料之一。钛酸锂容量高，充放电体积变化小，能够提高电池的循环性能和使用寿命。常温下，高的扩散系数使得该负极材料可以快速、多循环充放电。作为动力锂离子电池负极材料有着巨大的研究价值和商业应用前景。电解液：基本实现自给，电解质期待突破电解液是锂离子电池的四大主要组成部分之一，是实现锂离子在正负极迁移的媒介，对锂电容量、工作温度、循环效率以及安全性都有重要影响。通常电解液占电池重量和体积的比重分别为15、32，其对纯度及杂质的含量要求非常高，生产过程中需要高纯的原料以及必要的提纯工艺。图33： 电解液的生产工艺流程图电解液还需与电极形成匹配关系，同一电极在不同的电解液中循环性能是不一样的，为此，电解液生产企业必须与下游客户密切配合，根据客户要求设计、生产不同配方的电解液，从这个意义上，电解液配方和响应能力决定电解液厂商的竞争力。图34：配方设计是电解液的关键电解液市场格局基本和锂电池分布一致，主要集中在中、日、韩三国，并且行业表现出较高的集中度，前三家厂商日本宇都（ube industries），韩国第一毛纺会社（chiel）,三菱化学（mitshubishi chem）合计占电解液市场份额的70%左右，中国江苏国泰下属国泰华荣也占有一席之地，市场份额8。目前我国电解液已基本实现自给，自给率超过80，从对应客户关系看，通常大型电解液厂商和几个锂电生产企业建立合作关系，部分电池厂商自制电解液，典型如比亚迪和台湾能元科技（eone）。图表35：我国电解液产能较充足 单位：吨隔膜：和国际先进水平差距较大锂离子电池隔膜被称之为“第三极”，作用可见一般，主要有两个方面：一方面起到分隔正、负极，防止短路的作用；另一方面，隔膜能够让锂离子通过，形成充放电回路，因此锂电隔膜应具备良好的绝缘性、较小的电阻、较好的化学稳定性。动力锂离子电池对安全性和大电流充放电性能要求较高，其对隔膜厚度要求相对较低，但对离子透过性及安全方面要求更为苛刻，通常需要具备更高的强度、保液能力、熔化温度以及透气性。图36： 锂离子电池隔膜的一般要求锂离子电池隔膜主要为多孔性聚烯烃，可分为单层聚丙烯微孔膜(pp),单层聚乙烯微孔膜（pe）,乙烯、丙烯多层微孔膜。由于聚烯烃材料具有优异的力学性能、化学稳定性和相对廉价的特点，一直以来为隔膜加工的主要材料，也是未来动力锂电隔膜的主导材料之一。隔膜生产具有高技术、投入大、建设周期长、投资风险大等特点，目前加工方法主要有干法（又称熔融拉伸，mscs）和湿法(又称为热致相分离法，tips），其中前者又可分为单向拉伸工艺（代表性企业有美国celgard 和日本ube）和双向拉伸工艺（代表机构有中科院化学研究所），湿法工艺代表性公司有美国entek,日本东燃等。从效果看，干法逊色于湿法，但湿法工艺较复杂，使用溶剂可能产生污染，成本也较高，目前世界大多采用干法拉伸隔膜。我们认为动力锂电对隔膜孔径均匀性、安全性要求更高，湿法工艺或将获得更好的机会。由于电动汽车处于起步阶段，全球尚无针对动力电池的成熟隔膜，但已经成为了隔膜开发的热点，如德国的degussa 公司开发的有机底膜/无机涂层复合的锂离子电池隔膜。对小型锂电已处于劣势的我国隔膜生产商，动力锂电隔膜将是一个较大的挑战。图37： 干法和湿法隔膜比较目前全球锂电隔膜的市场规模约为3.5 亿平方米，由于较高的技术门槛，全球锂离子电池隔膜主要集中在日本和美国，其中日本旭化成（asahi kasei e materials）、美国celgard 和日本东燃（tonen）合计占据了77市场份额。我国生产电池隔膜的厚度和孔径的均匀度和国外还存在较大差距，国内所需的隔膜80仍由进口满足，现有生产设备为低成本的单层聚烯烃拉伸隔膜生产线，主要供应中、低端市场。在我国涉及隔膜生产企业有河南格瑞恩，佛塑集团的金辉高科、杭州华容科技公司，桂林新时科技等，但均不具备动力电池隔膜的生产能力。图38：电池产业相关企业电机电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩，在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置，操纵方便容易，噪音低。与混合动力汽车相比，纯电动车使用单一电能源，电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统，结构更简化，也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音，节省了汽车内部空间、重量。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件（电池、电机、电控）之一，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。电动汽车中的燃料电池汽车fcv、混合动力汽车hev 和纯电动汽车ev 三大类都要用电动机来驱动车轮行驶，选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素，因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求，并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。电机驱动系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成。电动汽车电机的三种主要形式是异步电动机、永磁同步电动机和开关磁阻电动机。其中，异步电机主要应用在纯电动汽车，永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中，开关磁阻电机目前主要应用在客车中。各种方案各有优缺点，批量生产的可靠性和成本比方案本身更为重要。图39： 电动机驱动系统的基本组成框图电动汽车的整个驱动系统包括电动机驱动系统与其机械传动机构两个部分。电机驱动系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成。电动机一般要求具有电动、发电两项功能，按类型可选用直流、交流、永磁无刷或开关磁阻等几种电动机。功率转换器按所选电机类型，有dc/dc 功率变换器、dc/ac 功率变换器等形式，其作用是按所选电动机驱动电流要求，将蓄电池的直流电转换为相应电压等级的直流、交流或脉冲电源。图40： 车用电机及其控制器方案选择电机本体结构以三相异步电动机为例说明。 定子部分：1）定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成导磁部分；2）定子绕组：放在定子铁心内圆槽内导电部分；机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。 转子部分：1）转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分；2）转子绕组：a 鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组；b 绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。 气隙：异步电动机的气隙是均匀的，大小为机械条件所能允许达到的最小值。图41： 电机本体主要部件拆分图（以三相异步电动机为例）电机类型及其特点电动汽车时速快慢和启动速度取决于驱动电机的功率和性能，其续行里程之长短取决于车载动力电池容量之大小，选用各种系统取决于制造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分。如下图所示，电机种类繁多，电动汽车电机的三种主要形式是异步电动机、永磁同步电动机和开关磁阻电动机。其中,异步电机主要应用在纯电动汽车(包括轿车及客车),永磁同步电机主要应用在混合动力汽车(包括轿车及客车)中,开关磁阻电机目前主要应用在客车中。目前在混合动力轿车中采用的基本都是永磁同步电动机，永磁同步驱动是未来的发展方向，主要因其能在控制方式上可实现数字化，在结构上可实现电机与齿轮箱的一体化。目前国外电动客车用电机驱动系统目前以异步驱动为主；日本丰田公司的prius 采用的永磁同步电动机功率已达到了50kw,新配置的suv 车型所用电机功率达到了123kw。优劣的理论比较已经有许多，各种方案各有优缺点，批量生产的可靠性和成本比方案本身更为重要。图42 各种电机分类（按工作原理与构造区分）各类电机性能比较电动汽车最早采用的了直流电机系统，特点是成本低、控制简单，但重量大，需要定期维护。随电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术的发展，三相交流感应电机、永磁同步电机和开关磁阻电机显示出比直流电机更为优越的性能，目前已逐步取代了直流电机控制系统。就目前发展水平，各类驱动电机基本性能比较如下：图43：驱动电机系统的基本性能比较驱动电机是混合动力汽车和电动汽车的核心部件，在纯电动车和燃料电池汽车上，它是唯一的驱动部件，在油电混合动力汽车上，它是实现各种工作模式的关键，直接影响油耗指标、排放指标、动力性、经济型和稳定性。与一般工业用电机不同，用于汽车的驱动电机应具有调速范围宽、起动转矩大、后备功率高、效率高的特性，此外，还要求可靠性高、耐高温及耐潮、结构简单、成本低、维护简单、适合大规模生产等。图44： 新能源汽车对驱动电机的要求汽车要求电机驱动系统有更高的性能，体积重量比密度更高等，为满足以上严格甚至苛刻的要求，车用电机驱动系统技术的发展趋势基本可以归纳为永磁化、数字化和集成化。全球范围看，有刷直流电机、一般同步电机、感应电机与有刷磁铁电机商品化历史最长，产品更新换代不断，迄今还在应用。日本的电机产业化水平较高。近年来美、欧开发的电动汽车多采用交流感应电机，日本则多采用永磁电机。国内车用驱动电机行业现状：电机业中的小行业、但制造门槛高；电机驱动系统还存在较多差距与不足，但国内政策扶持将加快产业步伐。电控新能源汽车电控系统用于控制电池、电机等组件，其功能包括：电池管理，发动机、电动机能量管理等。电控系统由ecu 等控制系统、传感器等感应系统、驾驶员意图识别等子系统组成。 电控系统的材料成本占比不高，但需要经过多次试验才能掌握关键算法，尤其是混合动力汽车涉及油、电混合的控制策略，技术壁垒较高。图45：汽车电机及控制系统发展方向未来，我国车用驱动电机系统的三个技术发展方向是永磁化、数字化和集成化。 （1）永磁化是指永磁电机具有功率密度和转矩密度高、效率高